ITMI20081183A1 - Tirante del calcio di un'arma da fuoco dotato di meccanismo di smorzamento - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale
La presente invenzione si riferisce ad un tirante del calcio di un'arma da fuoco semiautomatica dotato di meccanismo di smorzamento, all'uso dello stesso ed alla relativa arma da fuoco semiautomatica.
In particolare, ma non esclusivamente, l'invenzione concerne un tirante destinato ad un'arma da fuoco lunga come un fucile da caccia o da competizione, semiautomatico.
Durante il tiro qualsiasi arma da fuoco semiautomatica viene sottoposta alle forze di rinculo.
Il fenomeno, applicazione caratteristica del principio di azione-reazione, indica l'impulso che fa retrocedere l'arma a causa dell'impulso che l'arma impartisce al proietto lanciandolo.
Nel caso delle armi lunghe, le suddette forze impulsive si scaricano nella zona di appoggio del calcio del fucile, la spalla del tiratore.
L'analisi dinamica del rinculo ha evidenziato per un'arma semiautomatica lunga la presenza di due differenti picchi di accelerazione, in altre parole due differenti impulsi di forza.
Un primo picco, di maggiore entità, è dovuto alla pressione della cartuccia in canna durante l'esplosione della carica, a tale impulso è connessa la prima fase di rinculo.
Un secondo picco si verifica quando le masse mobili del fucile arretrando trovano il loro finecorsa producendo un secondo impulso di rinculo.
Le misure effettuate durante la fase di sparo hanno permesso di valutare che sulla spalla del tiratore si scaricano diverse centinaia di chilogrammi, maggiori o minori proporzionalmente alla tipologia di cartuccia e al peso dell'arma.
E' ben noto che l'energia complessiva dello sparo che va a scaricarsi sulla spalla del tiratore può essere diluita nel tempo o in parte dissipata ma mai eliminata completamente, la diluizione nel tempo e la dissipazione di parte dell'energia permette di ridurne gli effetti sul tiratore, di aumentare la precisione del tiro ed il mantenimento della linea di mira per un eventuale tiro successivo.
Sono attualmente noti vari dispositivi per lo smorzamento o per la riduzione degli effetti del rinculo, la Richiedente in questo settore ha realizzato un dispositivo ammortizzatore di rinculo descritto nella domanda di brevetto statunitense US2006096148, ed un calciolo in materiale composito per fucili oggetto del brevetto statunitense US6594935.
I dispositivi secondo i due suddetti insegnamenti presentano un ottimo funzionamento e forniscono risultati di smorzamento e assorbimento più che soddisfacenti, tuttavia la Richiedente, approfondendo lo studio e le prove per lo smorzamento del rinculo nelle armi da fuoco, con particolare attenzione alle armi lunghe, ha ora sorprendentemente scoperto che è possibile ridurre drasticamente gli effetti del rinculo sul tiratore mediante un meccanismo atto a distribuire nel tempo e in parte a dissipare le forze impulsive di rinculo.
Secondo tecnica nota il fissaggio del calcio alla carcassa viene effettuato mediante un tirante di centraggio o vite, dotato opportunamente di filettature alle estremità, fissato alla scatola di culatta e sul quale viene innestato il calcio, dotato di cavità longitudinale passante.
II calcio viene poi serrato mediante un dado da inserire nella cavità longitudinale sotto il calciolo. L'operazione è completata con il montaggio del calciolo.
Tuttavia, pur riducendo il rinculo, i sistemi noti non eliminano le elevate sollecitazioni all'interno dell'arma che causano l'usura della stessa.
La richiedente ha pertanto ideato un tirante, atto ad unire il calcio realizzato in legno o in polimero alla carcassa ed in particolare alla scatola di culatta, di nuova concezione dotato di un meccanismo di smorzamento per realizzare lo smorzamento delle masse mobili che successivamente arretrano entro la scatola di culatta.
Secondo un primo aspetto della presente invenzione, viene pertanto fornito un tirante di bloccaggio del calcio ad una scatola di culatta di un'arma da fuoco semiautomatica dotata di masse mobili, comprendente un elemento tubolare chiudibile alle estremità rispettivamente mediante un tappo tirante-carcassa avvitabile alla scatola di culatta ed un tappo tirante-calcio su cui è serrabile il calcio, in cui l'elemento tubolare alloggia al proprio interno un meccanismo di smorzamento della velocità delle masse mobili di una arma da fuoco semiautomatica non connesso alle stesse e destinato ad entrare in contatto con queste solo nell'ultimo tratto del loro movimento di arretramento, conseguente allo sparo dell'arma, per smorzarne la velocità, l'urto sulla scatola di culatta e la sollecitazione di rinculo. Secondo un altro aspetto della presente invenzione il suddetto meccanismo di smorzamento della velocità delle masse mobili è realizzato mediante elementi smorzatori disposti in serie ed atti a distribuire nel tempo ed in parte a dissipare l'impulso di rinculo delle masse mobili dell'arma da fuoco semiautomatica .
Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono previste nelle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche ed i vantaggi del tirante del calcio di un'arma da fuoco semiautomatica dotato di meccanismo di smorzamento secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
le figure la, lb e le sono viste schematiche in sezione laterale di una parte di un'arma da fuoco semiautomatica lunga provvista del tirante secondo l'invenzione, rispettivamente nella condizione di otturatore chiuso, di otturatore a metà corso e di otturatore a contatto con il tirante oggetto dell 'invenzione;
la figura 2 è un esploso, del tirante secondo una prima realizzazione dell'invenzione;
la figura 3 è una vista laterale del tirante di figura 2 assemblato;
la figura 4 è una vista secondo la sezione IV-IV di figura 3 del tirante secondo l'invenzione;
la figura 5 è un esploso, del tirante secondo una ulteriore realizzazione dell'invenzione;
la figura 6 è una vista laterale del tirante di figura 5 assemblato;
la figura 7 è una vista secondo la sezione VII-VII di figura 6 del tirante secondo l'invenzione;
la figura 8 è un grafico che mostra in modo comparativo la velocità delle masse mobili nel tempo in una arma provvista di un tirante tradizionale ed in una arma provvista di un tirante secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure, un'arma da fuoco semiautomatica presenta un calcio 11 fissabile e serrabile ad un piano di culatta 15 di una scatola di culatta 12 mediante un tirante 20, 20' secondo una delle due realizzazioni descritte.
Al piano di culatta 15 è fissato, mediante avvitatura il tirante 20, 20' in modo da estendersi dalla scatola di culatta 12 per ricevere il calcio 11 dell 'arma.
A tale scopo il calcio 11 è attraversato da un condotto 14 aperto eventualmente sagomato e di diametro minimo di poco superiore al diametro del tirante 20, 20'.
Il condotto 14 si allarga in una camera 16 aperta sulla porzione terminale del calcio per consentire l'introduzione di mezzi di serraggio, ad esempio un dado 34 e relativa rondella 35 e di eventuali attrezzi per il serraggio del tirante e che viene chiusa da un calciolo innestato sul calcio.
Il tirante 20, 20' comprende un elemento tubolare 21 chiudibile alle estremità di sbocco 32,33 rispettivamente mediante un tappo tirante-carcassa 22 avvitabile al piano di culatta 15 della scatola di culatta 12 ed un tappo tirante-calcio 23 su cui è serrabile il calcio il.
Nel tirante 20 secondo la prima realizzazione l'elemento tubolare 21 alloggia al proprio interno un meccanismo 40 di smorzamento della velocità di arretramento delle masse mobili dell'arma da fuoco semiautomatica .
L'elemento tubolare 21 è realizzato con una prima ed una seconda estremità di sbocco 32 e 33 di diametro maggiore rispetto al corpo e presentanti filettature interne destinate all'avvitatura dei due tappi 22,23. Il tappo tirante-carcassa 22 è realizzato in forma di corpo cavo 26 a sezione sostanzialmente circolare e presenta una prima filettatura esterna 24 per avvitarsi al piano di culatta 15 ed una seconda filettatura esterna 28 per avvitarsi entro la prima estremità 32 dell'elemento tubolare, le due porzioni filettate essendo separate da un bordo anulare 27 avente funzione di finecorsa di avvitatura del tappo 22 contro il bordo dell'estremità 32 dell'elemento tubolare 21.
Alla seconda estremità 33 dell'elemento tubolare è avvitato il tappo tirante-calcio 23, realizzato in forma di corpo cavo dotato di una filettatura esterna 31 destinata all'avvitatura entro la seconda estremità 33 dell'elemento tubolare 21.
Al termine della porzione filettata del corpo cavo si estende un perno esternamente filettato 29 per accogliere i mezzi di serraggio del calcio, ad esempio, in forma di dado 34 e rondella 35, quest'ultima avente funzione di riscontro di bloccaggio del tirante contro il bordo di sbocco del condotto 14 nella camera 16.
Tra le due porzioni filettate 31 e 29 è realizzato un bordo anulare 30 avente funzione di finecorsa di avvitatura del tappo tirante-calcio 23 contro il bordo dell'estremità 33 dell'elemento tubolare 21. Il meccanismo di smorzamento 40 comprende, in sequenza tra i due tappi 22 e 23, uno spintore 41 parzialmente alloggiato entro il tappo tirantecarcassa 22, ed una serie di dispositivi smorzatori coassialmente disposti entro l'elemento tubolare: un ammortizzatore idraulico 43 ed un distanziale 44 posto tra detto ammortizzatore idraulico 43 ed il tappo tirante-calcio 23.
Nella serie di dispositivi smorzatori coassialmente disposti entro l'elemento tubolare può inoltre essere inclusa una molla 42 interposta tra detto spintore 41 e detto ammortizzatore idraulico 43, ed avente la duplice funzione di cooperare allo smorzamento della velocità di arretramento delle masse mobili e di riportare lo spintore 41 alla posizione originale, quando l'effetto del rinculo si è esaurito.
Il meccanismo 40 di smorzamento della velocità di arretramento delle masse mobili dell'arma da fuoco semiautomatica non è connesso alle masse mobili 13 ed è destinato ad entrare in contatto con queste ultime durante il loro movimento di arretramento conseguente allo sparo dell'arma per smorzarne la sollecitazione di rinculo, in particolare tale contatto avviene in una fase terminale della corsa di arretramento delle masse mobili.
Le figure da la a le mostrano l'avvicinamento delle masse mobili 13, costituite principalmente dal carrello otturatore, al tirante 20, 20' oggetto della presente invenzione in sequenza durante la loro corsa retrograda. A partire da figura la, in cui l'otturatore è mostrato ancora chiuso, dopo l'apertura dello stesso, le masse mobili 13 arretrano verso il tirante 20, 20' (figura lb) fino a giungere al contatto con il tirate stesso 20, 20' ed in particolare con l'estremità sporgente dello spintore 41 (figura le).
Lo spintore 41 è di forma allungata e presenta da un lato una porzione a spillo 41''' che si estende esternamente al tappo tirante-carcassa 22 costituendo una estremità libera del tirante 20, atta a ricevere la sollecitazione delle masse mobili 13 rinculanti, e trasmetterla alla serie di dispositivi smorzatori. Infatti, il meccanismo smorzatore 40 è posto sulla traiettoria di arretramento delle masse mobili 13 e la porzione a spillo 41''' dello spintore 41 è una estremità sporgente all'interno della scatola di culatta 12 che viene a contatto con le masse mobili 13 solo nella fase finale del ciclo di sparo, quando queste arretrano dopo l'apertura dell'otturatore. In seguito all'urto tra le masse mobili 13 e la porzione a spillo 41''', la stessa arretra rispetto al tappo tirante-carcassa 22, come è visibile dal confronto tra figura lb e figura le, dando avvio alla attivazione del meccanismo do smorzamento.
Al lato opposto lo spintore 41 è dotato di un pistoncino 41'' destinato ad innestarsi entro le spire della molla 42, quando questa è presente, per contattare la testa dell'ammortizzatore idraulico 43. Tra il pistoncino 41'' e la porzione a spillo 41''' è realizzato un riscontro anulare 41' che agisce da battuta per comprimere la molla 42 quando essa è presente.
La molla 42 risulta quindi da un lato calzata su detto pistoncino 41'' e, dal lato opposto a contatto della testa dell'ammortizzatore idraulico 43.
Dalla testa dell'ammortizzatore idraulico 43 si estende uno stantuffo 45, destinato comunque sia in presenza sia in assenza della molla 42, al contatto con il pistoncino 41''.
Il fondo 47 dell'ammortizzatore idraulico 43 è posto a contatto del distanziale 44.
Il distanziale 44 è realizzato di forma cilindrica oblunga simmetrica rispetto al piano trasversale di mezzeria e presenta un corpo centrale 44' terminante con porzioni di estremità 44'' di sezione allargata provviste di sedi 46 per accogliere il fondo 47 dell'ammortizzatore idraulico 43 indifferentemente entro una o l'altra sede a seconda dell'assemblaggio. Il distanziale 44 vantaggiosamente è realizzato in materiale polimerico in modo da presentare una certa elasticità per deformarsi quando sollecitato dalle forze impulsive di rinculo così da fornire un suo contributo allo smorzamento.
La seconda realizzazione del tirante 20' secondo la presente invenzione, mostrata nelle figure 5-7, differisce dalla prima realizzazione solo nell'aggiunta ad un meccanismo 40'di smorzamento del rinculo di un ulteriore elemento ammortizzatore 48 realizzato in elastomero o altro polimero deformabile.
L'elemento ammortizzatore 48, ad esempio di forma cilindrica, è contenuto in una sede complementare 49 realizzata all'estremità del pistoncino 41'' dello spintore 41. A tirante 20' assemblato, lo stantuffo 45 dell 'ammortizzatore idraulico 43 si trova a contatto con l'elemento ammortizzatore 48.
L'elemento ammortizzatore 48 coopera allo smorzamento della velocità delle masse mobili proteggendo in particolare lo stantuffo 45 dai picchi di sollecitazione generati dall'urto delle masse mobili 13 contro lo spintore 41.
Mediante il grafico di figura 8, applicabile ad entrambe le realizzazioni di tirante 20, 20' oggetto della presente invenzione, è dimostrato schematicamente come il meccanismo di smorzamento 40, 40' oggetto della presente invenzione entri in funzione solo alla fine del ciclo di sparo, quando le masse mobili, al termine del loro moto retrogrado all'interno della scatola di culatta urtano contro il tirante 20, 20'.
Il grafico rappresenta l'andamento della velocità assoluta delle masse mobili 13, indicata sull'asse V, in funzione del tempo, indicato sull'asse T, in una arma provvista di un tirante tradizionale rigidamente vincolata all'arma (curva va)ed in una arma provvista di un tirante 20, 20' secondo la presente invenzione (curva va).
Nella prima fase di arretramento, fino all'istante ti, in cui le masse mobili 13 contattano il tirante 20, 20', la curva delle velocità delle masse mobili è comune ai due casi raffigurati, vale a dire non è influenzata dalla presenza del meccanismo di smorzamento 40, 40'. Nel grafico, le curve vae vasono sovrapposte in questo tratto.
A partire dall'istante ti, la curva vifrelativa all'andamento delle velocità in una arma provvista del meccanismo di smorzamento 40, 40' secondo l'invenzione, inizia a calare progressivamente in modo graduale per effetto della dissipazione di energia nel meccanismo di smorzamento fino all'istante t3, che corrisponde al fine corsa degli elementi smorzatori giunti a pacco ed alla trasmissione diretta delle forze di rinculo alla carcassa dell'arma. Dopo l'istante t3si assiste ad una brusca e rapida dissipazione delle forze direttamente sulla carcassa.
In una arma tradizionale, all'istante ti non vi è stato ancora alcun contatto con il tirante rigido tradizionale e la velocità assoluta delle masse mobili si mantiene elevata fino all'istante t2, nel quale le masse mobili urtano il tirante rigido tradizionale che dissipa le forze in modo brusco direttamente sulla carcassa.
Il grafico di figura 8 mostra come il meccanismo di smorzamento secondo l'invenzione oltre a dissipare le forze impulsive di rinculo le distribuisca vantaggiosamente nel tempo.
Il meccanismo di smorzamento secondo la presente invenzione, oltre ad essere uno smorzatore di rinculo con benefici sulla riduzione della sensazione di rinculo alla spalla dell'utilizzatore è principalmente uno smorzatore della velocità di arretramento delle masse mobili prima di giungere a contatto con la scatola di culatta con benefici sulla durata dei componenti dell'arma.
Il tirante secondo l'invenzione può essere utilizzato in una arma da fuoco semiautomatica, preferibilmente lunga, come un fucile o una carabina, oppure in una arma da fuoco semiautomatica corta.
Tra i fucili semiautomatici può essere montato senza limitazioni riguardo alla tipologia dell'arma che può essere di tipo sportivo come un fucile monocanna, a canna liscia o rigata.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Tirante (20, 20') di bloccaggio del calcio (11) ad una scatola di culatta (12) di un'arma da fuoco dotata di masse mobili (13), caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento tubolare (21) chiudibile alle estremità rispettivamente mediante un tappo tirante-carcassa (22) avvitabile al piano di culatta (15) di una scatola di culatta (12) ed un tappo tirante-calcio (23) su cui è serrabile il calcio (11), l'elemento tubolare alloggiando al proprio interno un meccanismo (40, 40') di smorzamento della velocità di arretramento delle masse mobili (13) dell'arma da fuoco posto sulla loro traiettoria di arretramento e dotato di una estremità libera non connessa alle masse mobili (13) e destinata ad entrare in contatto con queste ultime durante il loro movimento di arretramento conseguente allo sparo dell'arma per smorzarne la sollecitazione.
- 2. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 1, in cui detto meccanismo di smorzamento (40, 40') comprende, in sequenza tra il tappo tirante-carcassa (22) ed il tappo tirante-calcio (23), uno spintore (41) parzialmente alloggiato entro il tappo tirantecarcassa (22), ed una serie di dispositivi smorzatori coassialmente disposti entro l'elemento tubolare includenti un ammortizzatore idraulico (43) ed un distanziale (44) posto tra detto ammortizzatore ed il tappo tirante-calcio (23).
- 3. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 2, in cui detto spintore (41) è di forma allungata e presenta ad una estremità una porzione a spillo (41'''), che si estende esternamente al tappo tirante-carcassa (22) per ricevere direttamente la sollecitazione dovuta dall'arretramento delle masse mobili (13) rinculanti, e trasmetterle alla serie di dispositivi smorzatori, e all'estremità opposta un pistoncino (41'') destinato a contattare 1'ammortizzatore idraulico (43).
- 4. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 3, in cui dalla testa dell'ammortizzatore idraulico (43) si estende uno stantuffo (45) destinato al contatto con detto pistoncino (41''), un fondo (47) dell'ammortizzatore idraulico (43) essendo posto a contatto del distanziale (44).
- 5. Tirante (20') secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto pistoncino (41'') comprende un ulteriore elemento ammortizzatore (48) realizzato in elastomero o altro polimero deformabile, contenuto in una sede complementare (49) realizzata all'estremità del pistoncino (41'').
- 6. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 4, in cui detto distanziale (44) è realizzato di forma cilindrica oblunga, simmetrica rispetto al piano trasversale di mezzeria e presenta un corpo centrale (44') terminante con porzioni di estremità (44'') di sezione allargata provviste di sedi (46) per accogliere il fondo (47) dell'ammortizzatore idraulico (43) indifferentemente entro una o l'altra sede (46) a seconda dell'assemblaggio.
- 7. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 6, in cui detto distanziale (44) è realizzato in materiale polimerico.
- 8. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 3, in cui una molla (42) è interposta tra detto spintore (41) e detto ammortizzatore idraulico (43).
- 9. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 8, in cui detto spintore (41) è dotato del pistoncino (41'') destinato ad innestarsi entro le spire della molla (42) per contattare 1'ammortizzatore idraulico (43) tra il pistoncino (41'') e la porzione a spillo (41''') essendo realizzato un riscontro anulare (41') che agisce da battuta per comprimere la molla (42).
- 10. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 1, in cui detto tirante (20) comprende un elemento tubolare (21) dotato di estremità di sbocco (32,33) chiudibili rispettivamente mediante un tappo tirante-carcassa (22) a sua volta avvitabile al piano di culatta (15) della scatola di culatta (12) ed un tappo tirantecalcio (23) su cui è serrabile il calcio (11).
- 11. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 10, in cui il tappo tirante-carcassa (22) è realizzato in forma di corpo cavo (26) a sezione sostanzialmente circolare e presenta una prima filettatura esterna (24) per avvitarsi al piano di culatta (15) ed una seconda filettatura esterna (28) per avvitarsi entro la prima estremità (32) dell'elemento tubolare, le due porzioni filettate essendo separate da un bordo anulare (27) avente funzione di finecorsa di avvitatura del tappo tirante-carcassa (22) contro il bordo dell'estremità (32) dell'elemento tubolare (21).
- 12. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 10, in cui alla seconda estremità (33) dell'elemento tubolare (21) è avvitato il tappo tirante-calcio (23), realizzato in forma di corpo cavo dotato di una filettatura esterna (31) destinata all'avvitatura entro la seconda estremità (33) dell'elemento tubolare (21), al termine della porzione filettata del corpo cavo si estende un perno esternamente filettato (29) per accogliere i mezzi di serraggio del calcio in forma di dado (34) e rondella (35), tra le due porzioni filettate (31,29) essendo provvisto un bordo anulare (30) avente funzione di finecorsa di avvitatura del tappo tirante-calcio (23) contro il bordo dell'estremità (33) dell'elemento tubolare (21) .
- 13. Tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 10, in cui detto elemento tubolare (21) è realizzato con le estremità di sbocco (32,33) di diametro maggiore rispetto al corpo e presentanti filettature interne destinate all'avvitatura del tappo tirante-carcassa (22) e del tappo tirante-calcio (23).
- 14. Arma da fuoco semiautomatica comprendente un tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 1.
- 15. Uso del tirante (20, 20') secondo la rivendicazione 1 in una arma da fuoco semiautomatica lunga, come una carabina o un fucile monocanna, a canna liscia o rigata, oppure in una arma da fuoco semiautomatica corta.
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